計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展探討

李高潔+楊海南+陳對(duì)麗

摘 要：隨著社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)也在發(fā)生著翻天覆地的變化，如此大的變化勢(shì)必會(huì)帶來(lái)更大的挑戰(zhàn)，我們一定要把握好計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，不斷地完善和發(fā)展，才能使自身站在不敗之地。本文結(jié)合作者閱讀分析相關(guān)的文獻(xiàn)資料，首先在整體宏觀方面對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了分析，然后就幾個(gè)具體的方面進(jìn)一步闡述計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于把握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展脈搏具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù);發(fā)展趨勢(shì);研究

中圖分類號(hào)： TP601 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)： 1673-1069（2016）30-160-2

0 ?引言

本文結(jié)合作者閱讀分析相關(guān)的文獻(xiàn)資料，首先在整體宏觀方面對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了分析，然后就幾個(gè)具體的方面進(jìn)一步闡述計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于把握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展脈搏具有一定的借鑒意義。以下是作者對(duì)此問(wèn)題的一些淺薄認(rèn)識(shí)：

1 ?計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展宏觀分析

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)變化日新月異，如此大的變化勢(shì)必會(huì)帶來(lái)更大的挑戰(zhàn)，我們一定要把握好計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，不斷地完善和發(fā)展，才能使自身站在不敗之地，對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的分析顯得尤為重要。整體來(lái)講，可以將計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)歸納為“廣”、“高”、“深”三個(gè)方面。

首先，在“廣”這一方面，隨著計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展和普及，幾乎已經(jīng)成為大家生活中的日用品，其不斷的影響和改變著人們的生活，到處可見(jiàn)。就比如我們當(dāng)時(shí)發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，現(xiàn)在已經(jīng)普及千家萬(wàn)戶，大的不管是飛機(jī)、汽車，小的是冰箱等，幾乎都有發(fā)動(dòng)機(jī)的影子，因此完全有可能在將來(lái)的一天，我們所有用到的東西都可以靠計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，比如現(xiàn)在學(xué)生用的教科書，將來(lái)就完全有可能被計(jì)算機(jī)替代，學(xué)生所需要的所有知識(shí)資料都可以靠計(jì)算機(jī)去查找到，并且方便快捷。

然后，在“高”這一方面，主要表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的運(yùn)算，也就是主頻，主頻不斷地完善，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算也就會(huì)越來(lái)越快，各方面的性能也就會(huì)越來(lái)越好，就作者知道的而言，目前，英特爾公司早已開(kāi)發(fā)出一高性能的處理器，該處理器集成了超過(guò)10億的晶體管，這也就代表著一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行不在單單使用一個(gè)處理器來(lái)工作，還會(huì)存在若干處理器共同工作，即我們常講的并行處理。

最后，在“深”這一方面，計(jì)算機(jī)越來(lái)越智能化，也就是向著人工智能的方向不斷地進(jìn)步，就比如我們平時(shí)在書本上看到的由于的信息，如何快速方便的被利用，這就要講到計(jì)算機(jī)的人機(jī)互動(dòng)模式了。人機(jī)互動(dòng)、人機(jī)智能講的淺顯的就是計(jì)算機(jī)越來(lái)越智能，甚至?xí)邆湟欢ǖ暮腿艘粯拥母兄芰?、邏輯思維能力等，人們的表情、手勢(shì)甚至是內(nèi)心的想法完全能夠被計(jì)算機(jī)感知到，人機(jī)互動(dòng)更加方便。除此之外，目前人類已經(jīng)發(fā)明出虛擬計(jì)算機(jī)場(chǎng)景，在其中，人們可以感受到身臨其境的感覺(jué)，等等。這些都不斷地被人類開(kāi)發(fā)，朝著越來(lái)越深的方向發(fā)展。

2 ?計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)具體趨勢(shì)

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化，如此大的變化勢(shì)必會(huì)帶來(lái)更大的挑戰(zhàn)，我們一定要把握好計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，不斷地完善和發(fā)展，才能使自身站在不敗之地，對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的分析顯得尤為重要。上文在整體宏觀方面對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了分析，本部分將就幾個(gè)具體的方面進(jìn)一步闡述計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，從近幾年來(lái)計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展來(lái)看，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的具體發(fā)展趨勢(shì)，主要有以下幾個(gè)方面。

2.1 運(yùn)算速度大大提高的高速計(jì)算機(jī)

隨著技術(shù)的快速發(fā)展，人類已經(jīng)研究出一種新技術(shù)，這種新技術(shù)可以通過(guò)利用空氣的絕緣性來(lái)提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度。在計(jì)算機(jī)中使用的是一種新型的電路，其使用了一種特殊的芯片，特殊性就在于芯片和芯片的連接是用一種含有90%空氣的一種導(dǎo)線，我們都知道，空氣是一種不導(dǎo)電的優(yōu)良絕緣體，這種計(jì)算機(jī)電路中使用的就是這種新型的芯片和芯片連接方式，而計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度通常是由芯片和芯片之間的連接速速?zèng)Q定的，利用這種新型的芯片連接方式，不僅可以很好地利用空氣的絕緣性能還可以有效地防止減少信號(hào)傳遞過(guò)程中的耗損，所以可以更快速更準(zhǔn)確的傳遞信息。另外，這種導(dǎo)線還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是消耗的電量少，材料制作成本也低，在安裝的時(shí)候還不需要更換計(jì)算機(jī)的芯片就可以直接安裝，從各個(gè)方面展現(xiàn)出了其優(yōu)越性。

2.2 超微技術(shù)領(lǐng)域的生物計(jì)算機(jī)

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化，如此大的變化勢(shì)必會(huì)帶來(lái)更大的挑戰(zhàn)，目前計(jì)算機(jī)已經(jīng)不僅僅是簡(jiǎn)單的計(jì)算運(yùn)行，已經(jīng)發(fā)展到方方面面，比如說(shuō)醫(yī)學(xué)觀測(cè)、生物分析等等，幾乎生活的方方面面都已經(jīng)涉及，其中作者就超微技術(shù)領(lǐng)域的生物計(jì)算機(jī)進(jìn)行具體闡述如下。

早在二十世紀(jì)八十年代，生物計(jì)算機(jī)就已經(jīng)投入研制了，這種計(jì)算機(jī)最大的特點(diǎn)就是利用生物芯片，由生物工程技術(shù)中所產(chǎn)生的“蛋白質(zhì)分子”組合構(gòu)成。在這種生物芯片中，信息是以波的方式進(jìn)行傳遞的，其運(yùn)算速度快得驚人，幾乎相當(dāng)于普通計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的十萬(wàn)倍，且具備強(qiáng)大的儲(chǔ)存空間，而其能量消耗僅為普通計(jì)算機(jī)的十分之一，這種生物計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)作用顯而易見(jiàn)。由于蛋白質(zhì)分子具有再生能力，因此，它可以通過(guò)自我組合而合成新的微型電路，這樣就使得計(jì)算機(jī)具備了生物體的基本特征，因此被稱為生物計(jì)算機(jī)。1994年，美國(guó)首次將生物計(jì)算機(jī)公之于世，隨之公布的還有模擬電子計(jì)算機(jī)而進(jìn)行的邏輯運(yùn)算，并提出了解決“虛構(gòu)”的七座城市之間路徑問(wèn)題的最佳設(shè)計(jì)方案。目前，來(lái)自世界各國(guó)的計(jì)算機(jī)專家學(xué)者就曾聯(lián)合呼吁計(jì)算機(jī)科技應(yīng)向生物計(jì)算機(jī)領(lǐng)域努力進(jìn)軍。根據(jù)現(xiàn)在的生物計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展來(lái)看，預(yù)計(jì)將在不久的未來(lái)，制造出通過(guò)物理和化學(xué)作用就能檢測(cè)、處理、儲(chǔ)存、分析、傳輸數(shù)據(jù)信息的分子元件。目前，各國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)家經(jīng)過(guò)不斷的努力已經(jīng)在生物超微技術(shù)領(lǐng)域等相關(guān)方面不斷的突破，甚至已經(jīng)超微機(jī)器人都已經(jīng)被研發(fā)出來(lái)。而科學(xué)家們更長(zhǎng)遠(yuǎn)的計(jì)劃是讓這種超微機(jī)器人變成一部微型生物計(jì)算機(jī)，從而在生物體內(nèi)取代某些人體器官，完成血管、內(nèi)臟等器官的修復(fù)作用，并殺死病毒細(xì)胞，使人類身體健康、延年益壽。

2.3 以光為傳輸媒介的光學(xué)計(jì)算機(jī)

隨著科技的發(fā)展，光學(xué)計(jì)算機(jī)不斷創(chuàng)新，光學(xué)計(jì)算機(jī)顧名思義就是通過(guò)光來(lái)作為信息傳遞的載體的一種計(jì)算機(jī)，這種計(jì)算機(jī)同我們傳統(tǒng)的電子計(jì)算機(jī)相比，是存在一些優(yōu)勢(shì)的，比如說(shuō)速度方面，光的速度明顯要快很多，這一點(diǎn)電子計(jì)算機(jī)是趕不上的，并且光在傳輸?shù)倪^(guò)程中具有一定的頻率和偏振等，這些都極大地改善計(jì)算機(jī)信息傳遞的能力，另外，光的發(fā)射和傳播根本不需要任何的介質(zhì)，甚至在傳播的過(guò)程中相互的交匯，所造成的影響也不大，這些都明顯的可以說(shuō)明光學(xué)計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的電子計(jì)算機(jī)。光學(xué)計(jì)算機(jī)作為一種優(yōu)良性能的計(jì)算機(jī)，從20世紀(jì)被各種科研機(jī)構(gòu)研發(fā)，尤其是20世紀(jì)90年代由英德法意等幾十個(gè)國(guó)家共同聯(lián)合組成的科研隊(duì)伍對(duì)光學(xué)計(jì)算機(jī)的發(fā)展做出了極大的貢獻(xiàn)和突破。

另外，我們傳統(tǒng)的電子計(jì)算機(jī)往往需要在低溫下運(yùn)行工作，但是光學(xué)計(jì)算機(jī)就完全不用考慮溫度的問(wèn)題，性能也特別優(yōu)良，運(yùn)行時(shí)盡管某元件破壞也不會(huì)影響整體的運(yùn)算。

2.4 應(yīng)用納米技術(shù)的納米計(jì)算機(jī)

納米計(jì)算機(jī)是用納米技術(shù)研發(fā)的新型高性能計(jì)算機(jī)。應(yīng)用納米技術(shù)研制的計(jì)算機(jī)內(nèi)存芯片，其體積只有數(shù)百個(gè)原子大小，相當(dāng)于人的頭發(fā)絲直徑的千分之一。美國(guó)正在研制一種連接納米管的方法，用這種方法連接的納米管可用作芯片元件，發(fā)揮電子開(kāi)關(guān)、放大和晶體管的功能。專家預(yù)測(cè)，10年后納米技術(shù)將會(huì)走出實(shí)驗(yàn)室，成為科技應(yīng)用的一部分。

3 ?結(jié)論

社會(huì)在不斷地進(jìn)步，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)也在發(fā)生著翻天覆地的變化，如此大的變化勢(shì)必會(huì)帶來(lái)更大的挑戰(zhàn)，我們一定要把握好計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，不斷地完善和發(fā)展，才能使自身站在不敗之地。本文結(jié)合作者閱讀分析相關(guān)的文獻(xiàn)資料，首先在整體宏觀方面對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了分析，然后就幾個(gè)具體的方面進(jìn)一步闡述計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于把握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展脈搏具有一定的借鑒意義。值得一提的是，由于作者的水平有限，以上也僅僅是作者對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的淺薄認(rèn)識(shí)，會(huì)存在一定的偏差甚至錯(cuò)誤，對(duì)這一問(wèn)題的進(jìn)一步深入的研究，還有待進(jìn)一步探討。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 蔡芝蔚.計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展研究[J].電腦與電信，2014，2.

[2] 陳相吉.未來(lái)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展[J].法制與社會(huì)，2015，10.